(57)【要約】【課題】車輪が回転することで、永久磁石やコイルに付着する異物を綺麗に除去して、永久磁石がコイルに接触するのを有効に防止する。【解決手段】自転車用のライトは、永久磁石４を備えて自転車の車輪１５に固定される磁石部品１と、自転車のフレーム１６に固定されて、車輪１５で回転される磁石部品１に接近する位置に配置されて、コイル５を内蔵する発電部品２と、この発電部品２のコイル５に接続されて、コイル５に誘導される電力で発光される発光ダイオード６とを備える。さらに、自転車用のライトは、発電部品２または自転車のフレーム１６に、磁石部品１の対向部分を相対的に移動して、磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石(4)を備えて自転車の車輪(15)に固定される磁石部品(1)と、自転車のフレーム(16)に固定されて、車輪(15)で回転される磁石部品(1)に接近する位置に配置されて、コイル(5)を内蔵する発電部品(2)と、この発電部品(2)のコイル(5)に接続されて、コイル(5)に誘導される電力で発光される発光ダイオード(6)とを備える自転車用のライトであって、
発電部品(2)または自転車のフレーム(16)に、磁石部品(1)の対向部分を相対的に移動して、磁石部品(1)の対向面(1A)に付着する異物を除去する除去具(3)を固定してなることを特徴とする自転車用のライト。
【請求項２】
永久磁石(4)を備えて自転車の車輪(15)に固定される磁石部品(1)と、自転車のフレーム(16)に固定されて、車輪(15)で回転される磁石部品(1)に接近する位置に配置されて、コイル(5)を内蔵する発電部品(2)と、この発電部品(2)のコイル(5)に接続されて、コイル(5)に誘導される電力で発光される発光ダイオード(6)とを備える自転車用のライトであって、
磁石部品(1)または車輪(15)の一部に、発電部品(2)の対向部分を移動して、発電部品(2)の対向面(2A)に付着する異物を除去する除去具(3)を固定してなることを特徴とする自転車用のライト。
【請求項３】
永久磁石(4)を備えて自転車の車輪(15)に固定される磁石部品(1)と、自転車のフレーム(16)に固定されて、車輪(15)で回転される磁石部品(1)に接近する位置に配置されて、コイル(5)を内蔵する発電部品(2)と、この発電部品(2)のコイル(5)に接続されて、コイル(5)に誘導される電力で発光される発光ダイオード(6)とを備える自転車用のライトであって、
発電部品(2)または自転車のフレーム(16)に、磁石部品(1)の対向部分を相対的に移動して、磁石部品(1)の対向面(1A)に付着する異物を除去する除去具(3)を固定すると共に、
磁石部品(1)または車輪(15)の一部に、発電部品(2)の対向部分を移動して、発電部品(2)の対向面(2A)に付着する異物を除去する除去具(3)を固定してなることを特徴とする自転車用のライト。
【請求項４】
除去具(3)が、清掃ブラシである請求項１ないし３のいずれかに記載される自転車用のライト。
【請求項５】
除去具(3)が、弾性変形するゴム状弾性体である請求項１ないし３のいずれかに記載される自転車用のライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用のライトに関する。とくに、本発明は、車輪に永久磁石を固定してフレームにはコイルを固定し、車輪を回転させて永久磁石とコイルとを相対運動させてコイルに電力を発生させ、コイルの電力で発光ダイオードを点灯する自転車用のライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪に永久磁石を固定し、フレームにコイルを固定し、車輪で永久磁石を回転させてコイルに電力を誘導し、コイルに誘導される電力で発光ダイオードを点灯する自転車用のライトは開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２６０７０７４号公報
【０００３】
この構造の自転車用のライトは、車輪を回転して発光ダイオードを点灯できる。発光ダイオードは、永久磁石がコイルを通過する瞬間にのみ発光する。このため、この構造のライトは、点滅回路を設けることなく、発光ダイオードを点滅できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この構造のライトは、車輪に永久磁石を固定してこれを回転させる。永久磁石は、磁気的な吸着力で磁性のある異物を付着する。とくに道路を走行する車輪に永久磁石を固定しているので、道路の土砂に含まれる鉄粉等の異物が付着されることがある。鉄粉等が付着されると、これと一緒に土砂や塵等も付着することがある。永久磁石に異物が付着すると、これがコイルに接近して通過するときに、コイルを固定している発電部品の対向面に接触することがある。とくに、この構造のライトは、永久磁石とコイルとの隙間を狭くすることが大切であるから、永久磁石に異物が付着すると、この異物が隙間に挟まれて、永久磁石をコイルに衝突させる弊害が発生する。永久磁石とコイルの隙間、正確には回転する永久磁石がコイルに最も接近するときの、永久磁石とコイルとの最小隙間を狭くするのは、コイルに誘導される電力が、永久磁石とコイルの隙間で変化するからである。永久磁石とコイルとの隙間を狭くして、永久磁石をコイルに接近させるほど、コイルに誘導される電力は大きくなる。コイルに誘導される電力は、永久磁石の磁力を強くしても大きくできる。ただ、永久磁石の磁力を大きくするためには、永久磁石を大きくし、あるいは強力な磁力を発生する高価な磁気材料を使用する必要がある。このため、永久磁石の磁力を強くすると磁石のコストが高くなってしまう。これに対して、永久磁石とコイルの最小隙間を狭くして、永久磁石をコイルに接近させる構造は、永久磁石の磁力を強くしないで、発電電力を大きくできる。このため、永久磁石をコイルの近くに通過させる自転車用のライトは、永久磁石とコイルとの最小隙間をいかに狭くできるかが大切である。
【０００５】
ところが、最小隙間を狭くするほど、回転する永久磁石がコイルに接触しやすくなる。この状態になると、永久磁石がコイルに接触するごとに騒音が発生し、また強く接触すると、永久磁石とコイルとの取り付け位置がずれて、車輪を回転できなくなり、あるいは永久磁石を固定している車輪のスポークが変形する等の弊害が発生する。さらに難しいことに、自転車の車輪は、スポークの張りバランスのずれや、リムの変形が原因で、振れが起こることがある。車輪が振れて回転されると、永久磁石とコイルとの隙間が変化する。このため、永久磁石とコイルとの最小隙間を狭く設定すると、車輪の振れが原因で永久磁石がコイルに接触しやすくなる。永久磁石とコイルとの最小隙間を狭くして、ここに異物が付着すると、永久磁石が異物を介してコイルに接触しやすくなる欠点がある。
【０００６】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、車輪が回転することで、永久磁石やコイルに付着する異物を綺麗に除去して、永久磁石がコイルに接触するのを有効に防止できる自転車用のライトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の自転車用のライトは、永久磁石４を備えて自転車の車輪１５に固定される磁石部品１と、自転車のフレーム１６に固定されて、車輪１５で回転される磁石部品１に接近する位置に配置されて、コイル５を内蔵する発電部品２と、この発電部品２のコイル５に接続されて、コイル５に誘導される電力で発光される発光ダイオード６とを備える。さらに、自転車用のライトは、発電部品２または自転車のフレーム１６に、磁石部品１の対向部分を相対的に移動して、磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。
【０００８】
本発明の請求項２の自転車用のライトは、永久磁石４を備えて自転車の車輪１５に固定される磁石部品１と、自転車のフレーム１６に固定されて、車輪１５で回転される磁石部品１に接近する位置に配置されて、コイル５を内蔵する発電部品２と、この発電部品２のコイル５に接続されて、コイル５に誘導される電力で発光される発光ダイオード６とを備える。さらに、自転車用のライトは、磁石部品１または車輪１５の一部に、発電部品２の対向部分を移動して、発電部品２の対向面２Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。
【０００９】
本発明の請求項３の自転車用のライトは、永久磁石４を備えて自転車の車輪１５に固定される磁石部品１と、自転車のフレーム１６に固定されて、車輪１５で回転される磁石部品１に接近する位置に配置されて、コイル５を内蔵する発電部品２と、この発電部品２のコイル５に接続されて、コイル５に誘導される電力で発光される発光ダイオード６とを備える。さらに、自転車用のライトは、発電部品２または自転車のフレーム１６に、磁石部品１の対向部分を相対的に移動して、磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定すると共に、磁石部品１または車輪１５の一部に、発電部品２の対向部分を移動して、発電部品２の対向面２Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。
【００１０】
除去具３は、清掃ブラシ、あるいは弾性変形するゴム状弾性体とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自転車用のライトは、車輪が回転することで、永久磁石やコイルに付着する異物を綺麗に除去して、永久磁石がコイルに接触するのを有効に防止できる特長がある。それは、本発明の自転車用のライトが、磁石部品または発電部品の対向部分を相対的に移動する除去具を備えており、車輪が回転することによって、この除去具で部品の対向面に付着する異物を除去するからである。
【００１２】
本発明の請求項１の自転車用のライトは、発電部品または自転車のフレームに、磁石部品の対向部分を相対的に移動する除去具を固定しているので、車輪が回転することによって、磁石部品の対向面に付着する異物を除去具で綺麗に除去して、磁石部品が発電部品に接触するのを有効に防止できる。
【００１３】
本発明の請求項２の自転車用のライトは、磁石部品または車輪の一部に、発電部品の対向部分を移動する除去具を固定しているので、車輪が回転することによって、発電部品の対向部分を移動する除去具で、発電部品の対向面に付着する異物を綺麗に除去して、磁石部品が発電部品に接触するのを有効に防止できる。
【００１４】
本発明の請求項３の自転車用のライトは、発電部品または自転車のフレームに磁石部品の対向部分を相対的に移動する除去具を固定すると共に、磁石部品または車輪の一部に、発電部品の対向部分を移動する除去具を固定しているので、車輪が回転することによって、磁石部品の対向面に付着する異物と発電部品の対向面に付着する異物の両方を互いの除去具で綺麗に除去して、磁石部品が発電部品に接触するのを有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための自転車用のライトを例示するものであって、本発明は自転車用のライトを以下のものに特定しない。
【００１６】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１７】
図１ないし図４に示す自転車用のライトは、永久磁石４を備えて自転車の車輪１５に固定される磁石部品１と、自転車のフレーム１６に固定されて、車輪１５で回転される磁石部品１に接近する位置に配置されて、コイル５を内蔵する発電部品２と、この発電部品２のコイル５に接続されて、コイル５に誘導される電力で発光される発光ダイオード６とを備える。
【００１８】
この自転車用のライトの回路図を図５に示す。この回路図に示すように、コイル５には、互いに逆向きに並列接続している発光ダイオード６を接続している。この回路構成のライトは、永久磁石４がコイル５の近傍を通過するとき、コイル５に電力を誘導し、この電力で発光ダイオード６を点灯する。したがって、永久磁石４がコイル５の近傍を通過する瞬間に、発光ダイオード６を点灯できる。発光ダイオード６は、車輪１５が回転して、永久磁石４がコイル５に接近するときに一方が点灯し、永久磁石４がコイル５から離れるときに他方が点灯する。すなわち、永久磁石４が接近しているときと離れる瞬間に発光ダイオード６は点灯される。
【００１９】
図６に示すライトは、コイル５の出力にダイオード７を介してコンデンサ８を接続している。コンデンサ８は、ダイオード７で整流された直流を一時的に蓄える。コンデンサ８と並列に発光ダイオード６を接続している。発光ダイオード６は、ダイオード７で整流された直流と、コンデンサ８に蓄えられる電力で点灯される。したがって、このライトは、発光ダイオード６の点灯時間を長くできる。図６のライトは、永久磁石４が接近するタイミングと離れるタイミングに誘導される電力を蓄えるために、コイル５に誘導されるプラスの電力を蓄えるコンデンサ８と、マイナスの電力を蓄えるコンデンサ８とを、接続方向を逆向きとするダイオード７を介してコイル５に接続している。コンデンサ８には、コンデンサ８に蓄える電力を放電させる方向に発光ダイオード６を接続している。この回路構成のライトは、永久磁石４が接近するときと離れるときに、長いタイミングで発光ダイオード６を点灯できる。
【００２０】
図１ないし図４に示す自転車用のライトは、発電部品２に発光ダイオード６を内蔵させている。本発明の自転車用のライトは、発光ダイオードを必ずしも発電部品に内蔵させる必要はない。発光ダイオードは、図示しないが、コイルを内蔵するケースとは別のケースに内蔵して、自転車のフレームに固定することができる。
【００２１】
磁石部品１は、車輪１５のスポーク１７に固定される。磁石部品１は、図７に示すように、スポーク１７を挟着して固定される一対のプラスチックケース９と、このプラスチックケース９に収納している永久磁石４とを備える。プラスチックケース９は、対向面にスポーク１７を案内する凹部１０を設けている。この凹部１０にスポーク１７を入れる状態で、一対のプラスチックケース９は止ネジ（図示せず）で連結される。止ネジは、一方のプラスチックケース９を貫通し、その先端を他方のプラスチックケース９に設けたネジ孔にねじ込み、あるいは先端にナットをねじ込んで、一対のプラスチックケース９を連結している。プラスチックケース９は、内部に永久磁石４を内蔵する収納室１１を設けている。プラスチックケース９は、収納室１１に永久磁石４を入れる状態で、スポーク１７に固定される。
【００２２】
永久磁石４は、フィライト磁石、コバルト磁石、サマリウムコバルト磁石等の永久磁石である。永久磁石４は、コイル５との対向面をＮ極又はＳ極とし、その反対側を反対側の磁極としている。磁石部品１は、永久磁石４をコイル５に接近させて、コイル５との最小隙間を小さくするために、対向面１Ａのプラスチックを薄く成形している。
【００２３】
図２ないし図４の発電部品２は、コイル５と発光ダイオード６を内蔵する本体ケース１２と、本体ケース１２を自転車のフレーム１６に連結する連結具１３とからなる。本体ケース１２のコイル５は、永久磁石４が接近し、また遠くなるときに電力を誘導する。本体ケース１２は、永久磁石４とコイル５の間を磁気シールドしないようにプラスチックで成形している。プラスチックは、永久磁石４の磁束を磁気シールドしないので、永久磁石４をプラスチックケース９に、コイル５をプラスチック製の本体ケース１２に入れて、コイル５に電力を誘導できる。したがって、本体ケース１２は、磁石部品１のプラスチックケース９と同じように、プラスチックで製作される。ただし、本発明のライトは、磁石部品１のケース９と発電部品２の本体ケース１２の両方をプラスチックケースに特定しない。磁石部品のケースと発電部品の本体ケースは、磁気シールドしない全ての材質のもので製作することができるからである。また、本発明のライトは、永久磁石とコイルの対向面をプラスチック等でカバーすることなく、永久磁石とコイルの対向面を外部に表出する構造とすることもできる。この構造は、永久磁石とコイルとを接近させて、コイルに誘導される電力を大きくできる。
【００２４】
図２ないし図４に示す本体ケース１２は、コイル５と発光ダイオード６を定位置に内蔵する。この本体ケース１２は、コイル５を嵌着し、あるいはネジ止して定位置に固定している。コイル５をネジ止して固定する場合、コイル５を巻いているボビンの中心に止ネジを挿通する。この止ネジが本体ケース１２にねじ込まれ、あるいは先端にナットをねじ込んで、本体ケース１２に固定される。
【００２５】
発光ダイオード６は、回路基板１４に半田付けして固定される。発光ダイオード６は、１個又は２個以上で、回路基板１４に半田付して固定され、回路基板１４を介してコイル５に接続される。２個以上の発光ダイオード６をコイル５に接続しているライトは、図５と図６に示すように、発光ダイオード６を逆向きに並列に接続して、コイル５に接続する。ライトは、並列に接続する発光ダイオード６の個数を多くして、発光ダイオード６のトータル出力を大きくできる。
【００２６】
回路基板１４は、本体ケース１２に嵌着して定位置に固定され、あるいは止ネジで定位置に固定される。発光ダイオード６は、レンズを有する集光タイプのものが適している。それは、光を集束して後方又は前方に放射するので、後方や前方から明るく認識できるからである。ただし、発光ダイオードには、光を集束しない散光タイプのものも使用できる。図２ないし図４のライトは、砲弾型の発光ダイオード６のリードを回路基板１４に半田付けして固定している。発光ダイオードには、チップタイプのものも使用できる。
【００２７】
磁石部品１と発電部品２は、その対向面１Ａ、２Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。図２のライトは、発電部品２に、磁石部品１の対向部分を相対的に移動して、磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。図３のライトは、磁石部品１に、発電部品２の対向部分を移動して、発電部品２の対向面２Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。さらに図４のライトは、発電部品２に、磁石部品１の対向部分を相対的に移動して、磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定し、さらに磁石部品１には、発電部品２の対向部分を移動して、発電部品２の対向面２Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。
【００２８】
これ等の図に示す発電部品２や磁石部品１は、その両側に沿って除去具３を固定している。ただし、発電部品や磁石部品は、片側に沿って、あるいはその中間に除去具を固定することも、対向面の全面に除去具を設けることもできる。図の磁石部品１は、中央部分を突出させて、両端に向かって下り勾配に傾斜させている。この形状の磁石部品１は、両端に固定する除去具３を、中央に固定するのに比べて長くできる。長い除去具３は変形しやすく、対向面２Ａに付着する異物を無理なく除去できる。
【００２９】
本発明の自転車用のライトは、除去具を、必ずしも発電部品や磁石部品に設ける必要はない。除去具は、発電部品や磁石部品以外の部品を介して自転車のフレームや車輪に配設することもできるからである。発電部品や磁石部品以外の部品を介して除去具を配設する実施例を以下に示す。
【００３０】
図８と図９に示す自転車用のライトは、車輪１５の一部であって、磁石部品１と異なる位置に除去具３を配設している。このライトは、発電部品２の対向部分を移動する位置に除去部品１８を固定し、この除去部品１８の対向面１８Ａに、発電部品２の対向面２Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。図のライトは、車輪１５のスポーク１７に除去部品１８を固定している。この除去部品１８には、前述の磁石部品１に使用するプラスチックケース９と同じ構造のものが使用できる。ただし、この除去部品１８は、プラスチックケース９の内部に永久磁石を収納しない。図の除去部品１８は、対向面１８Ａの両側と中間とに除去具３を固定している。ただ、除去部品は、対向面の片側または一部に、あるいは全面に除去具を設けることもできる。車輪１５に固定される除去部品１８は、好ましくは、車輪１５の中心に対して磁石部品１と対称の位置に固定して、車輪１５のバランスを良くすることができる。
【００３１】
さらに、図８と図１０に示す自転車用のライトは、自転車のフレーム１６であって、発電部品２と異なる位置に除去具３を配設している。このライトは、磁石部品１の対向部分を相対的に移動する位置に除去部品１９を固定し、この除去部品１９の対向面１９Ａに、磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を除去する除去具３を固定している。この除去部品１９は、対向面１９Ａに除去具３を固定してなるプラスチックケース２０を連結具２１を介して自転車のフレーム１６に固定している。図１０の除去部品１９は、対向面１９Ａを中央凸の湾曲面としており、この湾曲面の両側と中間とに除去具３を固定している。ただ、除去部品は、対向面の片側または一部に、あるいは全面に除去具を設けることもできる。
【００３２】
図１０に示すように、対向面１９Ａを湾曲面とする除去部品１９は、両側に固定する除去具３を、中央に固定する除去具３に比べて長くして変形しやすくし、磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を無理なく除去できる特長がある。さらに、この形状の除去部品１９は、フレーム１６と連結具２１との連結が緩くなってフレーム１６を中心に回動し、対向面１９Ａの位置がずれても、プラスチックケース２０が車輪１５のスポーク１７や磁石部品１に接触することがないので、安心して走行できる特長もある。ただ、除去部品は、対向面を傾斜面とすることも、平面とすることもできる。
【００３３】
フレーム１６に固定された発電部品２または除去部品１９に固定している除去具３は、図２、図４及び図１０の矢印で示すように、接近して通過する磁石部品１の対向面１Ａに付着する異物を除去する。また、スポーク１７に固定された磁石部品１または除去部品１８に固定している除去具３は、図３、図４及び図９の矢印で示すように、相対的に接近して通過する発電部品２の対向面２Ａに付着する異物を除去する。
【００３４】
図の除去具３は、清掃ブラシである。清掃ブラシは、無数の毛を並べて植え付けしたもので、毛の先端縁で対向面１Ａ、２Ａに付着する異物を掃くようにして除去する。清掃ブラシは、その先端が、対向面１Ａ、２Ａに接触して異物を除去する長さとしている。この清掃ブラシは、対向面１Ａ、２Ａを掃くときに毛を弾性的に変形させる。ただし、清掃ブラシは、必ずしも対向面に接触する必要はない。清掃ブラシの先端が対向面に接近する位置を移動して、対向面に堆積する異物を除去できるからである。
【００３５】
除去具には、弾性変形するゴム状弾性体も使用できる。この除去具は、図８に示すように、先端に向かって薄くなる形状として、先端部分を変形しやすくできる。この除去具３は、相対的に移動する方向に交差する方向に伸びる姿勢で、対向面１Ａ、２Ａ、１８Ａ、１９Ａに固定される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例にかかる自転車用のライトの概略正面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる自転車用のライトの構造を示す概略断面図である。
【図３】本発明の他の実施例にかかる自転車用のライトの構造を示す概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施例にかかる自転車用のライトの構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる自転車用のライトの回路図である。
【図６】発電部品の他の一例を示す回路図である。
【図７】磁石部品の一例を示す拡大斜視図である。
【図８】本発明の他の実施例にかかる自転車用のライトの概略正面図である。
【図９】本発明の他の実施例にかかる自転車用のライトの構造を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例にかかる自転車用のライトの構造を示す概略断面図である。
【図１１】除去具の一例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…磁石部品            １Ａ…対向面
２…発電部品            ２Ａ…対向面
３…除去具
４…永久磁石
５…コイル
６…発光ダイオード
７…ダイオード
８…コンデンサ
９…ケース
１０…凹部
１１…収納室
１２…本体ケース
１３…連結具
１４…回路基板
１５…車輪
１６…フレーム
１７…スポーク
１８…除去部品          １８Ａ…対向面
１９…除去部品          １９Ａ…対向面
２０…プラスチックケース
２１…連結具
【図１】
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【図２】
2006137397.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006137397.tif 000007
【図６】
2006137397.tif 000008
【図７】
2006137397.tif 000009
【図８】
2006137397.tif 000010
【図９】
2006137397.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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